BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sistem saraf manusia adalah suatu jalinan jaringan saraf yang kompleks, sangat khusus dan

saling berhubungan satu dengan yang lain. Sistem saraf mengkoordinasi, menafsirkan dan

mengontrol interkasi antara individu dengan lingkungan sekitarnya. Sistem tubuh yang

penting ini juga mengatur kebanyakan aktivitas sistem-sistem tubuh lainnya. Karena

pengaturan saraf tersebut maka terjalin komunikasi antara berbagai sistem tubuh hingga

menyebabkan tubuh berfungsi sebagai unit yang harmonis. Dalam sistem inilah berasal

segala fenomena kesadaran, pikiran, ingatan, bahasa, sensasi dan gerakan. Jadi kemampuan

untuk dapat memahami, belajar dan memberi respon terhadap suatu rangsangan merupakan

hasil kerja integrasi dari sistem saraf yang puncaknya dalam bentuk kepribadian dan tingkah

laku individu.

Sistem saraf manusia merupakan kumpulan materi yang dinegosiasikan paling rumit di bumi

ini. Setiap sentimeter kubik otak manusia bisa mengandung lebih dari 50 juta sel saraf, yang

masing-masing bisa berkomunikasi dengan ribuan neuron. Sistem saraf memiliki jaringan

kerja persinyalan dengan cabang-cabang yang membawa informasi secara langsung ke dan

dari target khusus. Saraf dikhususkan untuk transmisi impuls dengan cepat yaitu 150 m/detik

(lebih dari 330 mil per jam). Akibatnya, informasi dapat merambat dari otak manusia ke

lengan (atau sebaliknya) hanya dalam tempo beberapa milidetik.

Cara kerja sistem saraf merupakan suatu hal yang luar biasa. Hanya dalam waktu beberapa

milidetik manusia dapat merespon dengan cepat dan tepat terhadap stimulus yang berasal dari

lingkungannya. Agar lebih memahami lebih jauh tentang cara kerja sistem saraf dalam tubuh

manusia maka dalam makalah ini akan dibahas bagaimana cara kerja sistem saraf dalam

tubuh di tingkat seluler dan molekuler.

B. Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada makalah ini adalah “Bagaimana proses terjadinya transmisi sinapsis,

potensial sinapsis dan pembentukan neurotransmiter pada sistem saraf manusia?”.

C. Batasan Masalah

1. Komponen sistem saraf

2. Transmisi sinapsis yang meliputi transmisi listrik dan kimia

3. Potensial sinapsis yang meliputi sinapsis inhibisi dan sinapsis eksitatori

4. Neurotransmiter dan reseptor neurotransmitter

5. Neuromuscular dan otot rangka

D. Tujuan

Tujuan disusunnya makalah ini adalah untuk mengkaji proses terjadinya transmisi sinapsis,

potensial sinapsis dan pembentukan neurotransmiter pada sistem saraf manusia.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Komponen Sistem Saraf

Unit dasar sistem saraf adalah suatu sel khusus yang dinamakan neuron. Penting untuk

mengenali neuron karena neuron tidak diragukan lagi dalam menyimpan rahasia bagaimana

otak bekerja. Kita juga mengetahui peran neuron dalam transmisi impuls saraf,dan kita tahu

bagaimana beberapa sirkuit neural bekerja;tetapi kita baru mulai mengungkapkan fungsi yang

lebih kompleks dalam memori,emosi dan proses berpikir.

Neuron dan Saraf

Walaupun neuron memiliki perbedaan yang sangat jelas dalam ukuran dan

penampilannya,mereka memiliki karakteristik tertentu. penonjolan dari badan sel adalah

sejumlah cabang-cabang pendek yang dinamakan dendrit (dari bahasa Yunani dendron,yang

berarti “pohon”). Dendrit dan badan sel menerima impuls saraf dari neuron didekatnya. Pesan

tersebut ditransmisikan ke neuron lain(atau ke otot kelenjar ) oleh tonjolan lain yang ramping

seperti tabung yang dinamakan akson. Pada ujungnya, akson bercabang-cabang menjadi

sejumlah kolateral yang berakhir dalam suatu tonjolan kecil yang dinamakan terminal

sinaptik. Akson dari sejumlah besar neuron sebanyak 1000 bersinapsis pada dendrit dan

badan sel satu neuron.

Terdapat tiga jenis neuron. Neuron sensorik mengirimkan impuls yang diterima oleh reseptor

ke sistem saraf pusat. Reseptor adalah sel khusus di organ indera, kulit dan sendi yang

mendeteksi perubahan fisik atau kimiawi dan menstranslasikan peristiwa itu menjadi impuls

yang berjalan sepanjang neuron sensorik. Neuron motorik membawa sinyal yang keluar dari

otak atau medula spinalis ke organ efektor, yaitu otot dan kelenjar. Interneuron menerima

sinyal dari neuron sensorik dan mengirimkan impuls ke interneuron lain atau neuron motorik.

Interneuron hanya ditemukan di otak, mata dan medula spinalis.

Saraf ( nervus ) adalah kumpulan akson yang keluar dari ratusan atau ribuan neuron. Satu

saraf mungkin berisi akson dari neuron sensorik dan neuron motorik. Selain neuron, sistem

saraf memiliki pula sejumlah besar sel nonneuronal, yang dinamakan sel glia atau sel

pendukung, yang tersebar diantara neuron dan seringkali di sekeliling neuron.

Sel glia berasal dari bahasa Yunani glia (yang berarti lem), karena salah satu fungsi utamanya

adalah mempertahankan neuron di tempatnya. Sel glia tidak dikhususkan untuk menerima

atau mengirimkan sinyal.

B. Transmisi Sinapsis yang Meliputi Transmisi Listrik dan Kimia

Sinapsis adalah persambungan unik yang mengontrol komunikasi antara satu neuron dengan

sel-sel lain. Sinapsis ditemukan antara dua neuron, antara reseptor sensoris dan neuron

sensoris, antara neuron motoris dan sel otot yang dikontrolnya, dan antara neuron dengan sel

kelenjar.

Sel yang menghantarkan sinyal disebut sel prasinapstik dan sel yang menerima sinyal disebut

sel pascasinapstik. Dalam melakukan transmisi atau penghantaran sinyal, sinapsis terdiri dari

dua jenis yaitu sinapsis elektrik dan kimia.

Transmisi listrik

Sinapsis listrik memungkinkan potensial aksi merambat secara langsung dari satu sel

prasinaptik ke sel pascasinaptik. Sel-sel itu duhubungkan oleh persambungan longgar, yaitu

saluran antarsel yang mengalirkan ion potensial aksi local agar mengalir antarneuron. Impuls

merambat dari satu neuron ke neuron lain tanpa penundaan dan tanpa kehilangan kekuatan

sinyal. Sinapsis listrik dlam system saraf pusar vertebrata menyelaraskan aktivitas neuron

yang bertanggung jawab atas sejumlah pergerakan cepat dan khas. Contohnya sinapsis listrik

pada otak yang membuat beberapa jenis ikan mampu mengibaskan ekornya dengan sangat

cepat ketika melarikan diri dari pemangsa.

Pada sinaps listrik, membrane prasinapsis dan pascasinapsis berada pada lokasi yang saling

berdekatan dan membentuk jalur gap junction dimana aliran listrik meloncat satu-persatu dari

satu sel ke sel lain. Penyuntikan subthreshold arus impuls ke sel A berdampak pada

perubahan potensial membran sel tersebut. Jika sejumlah banyak fraksi arus yang disuntikkan

pada sel A menyebar melalui gap junction menuju sel B, maka akan terdeteksi perubahan

potensial membran pada sel B. Karena adanya aliran potensial yang masuk melewati gap

junction dari sel A ke sel B, perubahan potensial elektrik yang terdeteksi melewati membrane

sel B akan selalu lebih rendah dari yang terdeteksi pada sel A. Salurangap junction dimana

arus mengalir dari satu sel ke sel lain secara umum (namun tidak selalu) lebih resisten secara

simetrik, sedangkan arus biasanya menemukan resisten yang sama pada kedua arah.

Ikatan listrik diantara dua neuron akan membolehkan arus sirkuit lokal dari potensial aksi

dalam satu titik untuk menyebar pada yang lain dan mengalami depolarisasi. Transmisi

potensial aksi melalui sinaps listrik pada dasarnya tidak terdapat perbedaan dalam hal

penyebaran dalam satu sel, karenanya kedua fenomena tersebut bergantung pada penyebaran

listrik dari arus sirkuit lokal sebagai awal potensial aksi untuk berdepolarisasi dan

merangsang daerah membran yang baru. Terdapat lima faktor yang aman untuk potensial

aksi; sehingga pengurangan amplitud dari satu sel ke sel yang lain harus tidak lebih besar dari

faktor aman jika depolarisasi listrik sel postsinaps mencapai level yang tinggi dan

menginisisasi impuls. Ini akan menjadi hal yang sangat sulit bagi potensial aksi tunggal yang

berasal dari sebuah akson untuk menghandel cukupnya suplay arus sirkuit local melewati

sinaps elektrik untuk menghasilkan sebuah potensial aksi pada sel-sel yang besar, seperti

serat otot, karena area membran serat otot cukup besar jika dibandingkan dengan akson

motoris. Ini merupakan salah satu alasan mengapa sinaps listrik tidak tersebar luas seperti

halnya sinaps kimia.

Transmisi listrik antara sel-sel yang dapat dirangsang telah pertama kali didemonstrasikan

oleh E. J. Furshpan dan D. D. Potter pada tahun 1959 dengan menggunakan jenis ikan

crayfish. Sinaps antara serabut saraf besar lateral ikan crayfish dan akson motoris besar

memiliki zat umum yang dialirkan dengan alirn yang searah (F-6.14). Sejak 1959, transmisi

listrik telah diketahui berada diantara sel pada sistem saraf pusat, otot polos, otot jantung, sel

reseptor dan akson. Karena aliran arus berasal dari sel prasinapsis menuju pascasinapsis tanpa

jeda, transmisi pada sinapsis listrik lebih cepat dibanding sinapsis kimiawi. Transmisi listrik

sangat sesuai untuk sinkronisasi aktivitas elektrik pada sel-sel saraf atau untuk transmisi cepat

melewati serangkaian gap junction, seperti halnya yang terjadi pada serabut saraf besar

hewan earthworm dan pada miokardium jantung vertebrata.

Transmisi Kimiawi

Pada sinapsis kimiawi, sebuah celah sempit, atau celah sinaptik memisahkan sel prasinaptik

dan sel pascasiaptik. Adanya celah tersebut menyebabkan sel-sel tidak dapat dikopel secara

elektrik, dan potensial aksi yang terjadi pada sel prasinaptik tidak dapat dirambatkan secara

langsung ke membrane sel pascasinaptik. Sehingga, ketika sinyal listrik potensial aksi tiba di

termninal sinaptik dirubah menjadi sinyal kimiawi yang mengalir melewati sinapsis, di mana

sinyal kimiawi diubah kembali menjadi sinyal listrik pada sel pascasinaptik.

Sinyal listik potensial aksi diubah jadi sinyal kimiawi dalam bentuk neurontransmiter yang

terkandung dalam kantung yang terdapat dalam sitoplasma ujung akson yang disebut vesikula

sinaptik. Dalam satu vesikula sinaptik terdapat ribuan molekul neurotransmiter.

Neurotransmitter merupakan zat yang dibebaskan sebagai messenger antarsel ke dalam celah

sinaptik.

Contoh neurotransmitter adalah asetilkolin, dopamine, nor-epinefrin, histamine, serotonin,

GABA, glutamate, glisin (asam amino), adenosine, ATP (nukleotida), bradykinin,

vasopressin, substance P, insulin(peptida).

1.Depolarisai membuka kanal Ca2+ ; 2. Ca2+impuls memicu pelepasan NT; 3. Interaksi dengan

kanal ion; 4. Interaksi dengan GPCR; 5. Interaksi dengan autoreseptor; 6. Reuptake; 7.

Removal NT dengan difusi; 8. Uptake/breakdown NT oleh sel glia; 9. Pembentukan vesikel

baru.

Pada gambar 2 kita lihat tibanya potensial aksi presinaps. Depolarisasi mengaktifkan cenel

kalsium terminal sehingga Ca2+ masuk. Ca2+ yang masuk menginisiasi eksositosis vesikel

yang mengandung substansi transmiter. Vesikel-vesikel tersebut melewatkan kontennya ke

daerah ekstraseluler, kemudian transmiter berdifusi sehingga beberapa diantaranya berikatan

dengan molekul reseptor pada membran postsinaps. Proses pengikatan transmitter

mengaktifkan ion channel yang berasosiasi dengan molekul reseptor, membolehkan ion-ion

yang permeabel untuk mengangkut arus postsinaps yang bergantung pada gradien

elektrokimia. Arus postsinaps memproduksi potensial postsinaps. Jika perubahan potensial

sudah cukup untuk mencapai titik potensial, maka dapat menginisiasi potensial aksi. Secara

umum dikatakan bahwa transmisi kimiawi lebih fleksibel dari transmisi elektrik, transmisi

kimiawi juga secara bebas membolehkan inhibitor sebagai excitatory action. Sebagai

tambahan, transmiter kimia membolehkan serat presinaps kecil untuk merangsang sel

postsinaps besar secara kimiawi yang dapat mengaktivkan chanel postsinaps yang membawa

arus postsinaps.

transmisi kimiawi. Dengan terbukanya chanel maka vesikel pembawa neurotransmitter dapat

berdifusi pada membran prasinapsis keluar menuju celah sinapsis.Neurotransmiter berdifusi

melalui celah sinapsis dan terikat pada reseptor ion channel pada membran post sinaps dan

mengaktivasi reseptor pada membran post sinaps.

Kebenaran tentang transmisi kimiawi dan eksistensi substansi transmitter telah menjadi

perdebatan sejak enam dekade awal abad ini. Fakta-fakta awal yang mengarahkan kepada

substansi transmitter kimia telah diperoleh oleh Otto Loewi (1921), seorang yang

menemukan bahwa terdapat penghambatan jantung katak pertama dengan adanya stimulasi

dari saraf vagus yang memproduksi substansi yang dapat menyebabkan jantung katak ke-dua

berdetak lebih lambat. Temuan Loewi mengarahkan kepada identifikasi subsequen dari

acetylcholine (Ach) sebagai substansi transmitter yang dikeluarkan oleh saraf postganglion

dan motoneuron yang dapat menginerfasi otot rangka pada vertebrata. Sejak itu, banyak yang

telah dipelajari tentang aksi dari substansi transmitter, dan banyak temuan neurotransmitter

telah teridentifikasi.

Morfologi Sinapsis Kimia

Transmisi kimia terjadi melewati celah sinaps extrasel, separuh membran sel pre dan

postsinaps. Ujung presinaps memiliki membran yang berikatan dengan gelembung/vesikula

sinapsis, setiap gelembungnya mengandung 1x104 sampai 5x104 molekul substansi

transmiter. Ujung presinaps mengandung ribuan gelembung tersebut. Selama transmisi

sinaps, substansi transfer dilepaskan melalui celah sinaps dan mencapai membran postsinaps

melalui difusi. Celah tersebut terisi dengan subuah mucopolosakarida bersama membran pre

dan postsinaps yang selalu menunjukkan beberapa tingkatan lapisan pada sinaps.

Transmisi sinaps dilakukan oleh ujung motorik (sinaps neuromuscular) otot rangka

vertebrata, khususnya ujung otot sartorius katak. Selain, identitas substansi transmiter dan

perbedaaan kuantitas, transmisi sinaps merangsang antara saraf pada sistem saraf pusat

dengan transmisi pada sinaps saraf otot, seperti ujung motorik.

C. Potensial Sinapsis yang Meliputi Sinapsis Inhibisi dan Sinapsis Eksitatori

Peristiwa synaptic yang meningkatkan kemungkinan permulaan potensial kerja pada sel

postsynaptic disebut eksitatori; sebaliknya, peristiwa yang mengurangi kemungkinan disebut

inhibisi. Aliran postsynaptic dengan potensial balik lebih positif daripada level awal

didefinisikan sebagai eksitator dan aliran postsynaptic dengan potensial balik pada sisi

negative level awal disebut inhibitor. Aliran eksitator tersebut dibawa melalui channel yang

permebel terhadap Na+ atau Ca2+ dan K+ pula. Aliran inhibitor synaptic dibawa oleh channel

yang permeable pada K+ dan Cl-, sejak kedua dari ion ini memiliki potensial keseimbangan

dalam potensial sisa.

Jika potensial balik untuk aktivitas transmitter menjadi sama dengan potensial sisa, tidak ada

aliran synaptic dan tidak ada perubahan potensial yang dihasilkan dari bertambahnya

konduktansi postsynaptic disebabkan oleh kerja substansi transmitter inhibitor. Meskipun

konduktansi C- atau K+ meningkat, potensial membran pada kondisi tertentu akan kembali

konstan pada level sisa. Namun, transmitter akan memiliki aksi inhibitor, saat transmitter

bertahan untuk mengikat Vm di bawah garis permulaan jika terdapat aktivasi bersama di

aliran eksikator. Jika potensial balik lebih negatif daripada potensial sisa, kerja transmitter

akan hyperpolar sel menuju level tersebut. Jika potensial balik untuk kerja transmitter lebih

positif daripada potensial sisa tapi lebih negative daripada permulaan, transmitter akan

menghasilkan depolarisasi. Bagaimanapun, jika transmitter ini bertindak bersamaan dengan

transmitter eksitator yang ditampilkan oleh transmitter sendiri, akan akan menyababkan

depolarisasi menuju permulaan, hal tersebut akan mengarakan pada depolarisasi yang lebih

kecil daripada yang diproduksi sendirian oleh eksitator transmitter.

Tidak ada yang bersifat “eksitator” atau “inhibitor“ mengenai substansi transmitter. Sebagai

contoh, acetylcolin adalah eksitator transmitter di endplate motor dan di synaps ganglia

symphatetic, menghasilkan kenaikan yang predominan dalam konduktansi sodium dan

potassium pada membrane postsynaptic. Bedanya, acetylcolin adalah inhibitor transmitter di

ujung parasympathetic pada jantung dan viscera, yang menghasilkan peningkatan pada

potassium dan atau substansi chloride. Bagian molekuler ion pada membran postsynaptic

menentukan spesifisitas ion guna meningkatkan p[ermeabilitas yang dibentuk melalui

membrane postsynaptic ketika reseptornya bereaksi dengan molekul transmitternya.

Permeabilitas ion relative dan gradien elektro kimia dari ion permean menentukan level balik

dari potensial synaptic, dan faktor-faktor tersebut menentukan apakah efek postsynaptic

adalah eksitator atau inhibitor.

Hal tersebut berarti bahwa transmitter yang secara normal inhibitor pada efeknya dalam

pemberian sel dapat memiliki kerja eksitator oleh uji distribusi dari gradien ion tertentu

melalui membran postsynaptic. Faktanya kerja tersebut telah diinduksi dalam neuron pada

spinal cord mamalia dan pada siput. Pada neuron siput tertentu, efek dari transmitter alami

(asetilkolin) adalah meningkatkan konduktansi klorida dari membrane postsynaptic. Pada

salah satu grup sel (H sel atau sel hyperpolar), konsentrasi Cl- intraselluler adalah sangat

rendah jadi Ec, lebih negative daripada potensial sisa. Transmityter neural asetilkolin

menghasilkan hyperpolar ketika diberikan pada sel H dengan menbuka channel kloride.

Mengizinkan Cl- untuk mengalir kedalam sel dan perpindahan potensial membrane menuju

Ec ketika kooride ekstraselluler diganti dengan sulfat, yang tidak dapat melalui channel

kloroda, penerapan asetilkolin menuju effluk Cl- yang sekarang telah keluar langsung dari

gradien elekrokimia. Nilai negative effluk menghasilkan depolarisasi dan kenaikan pada

frekuensi keja potensial. Asetilkolin tersebut, transmitter yang senormal inhibitor sel, akan

menghasilkan eksitator, akan menghasilkan eksitator jika gradien elektrokimia iom klorida

dibalik.

D. Neurotransmiter dan Reseptor Neurotransmiter

Neurotransmiter

Lusinan zat yang berbeda, kebanyakan berupa molekul organic kecil yang mengandung

nitrogen, diketahui berfungsi sebagai neurotransmiter. Neurotransmieter tunggal dapat

memicu respons yang berbeda-beda pada sel pascasinaptik. Versatilitas ini bergantung pada

keberadaan reseptor di sel pascasinaptik yang berbeda serta pada model kerja reseptor

tersebut. Pada beberapa kasus, perbedaan pengaruh neurotransmitter disebabkan oleh

perbedaan reseptor protein; pada kasus lain reseptor yang sama dapat memicu perubahan

molekuler yang berbeda pada sel pascasinaptik yang berlainan. Kebanyakan neurotransmitter

berikatan dengan reseptor yang berpengaruh langsung pada protein saluran ion, yang

mengubah permeabilitas membrane sel pascasinaptik. Jenis komunikasi sinaptik ini

berlangsung dalam waktu beberapa milidetik. Neurotransmitter jenis lain membutuhkan

waktu jauh lebih lama (sampai beberapa menit) karena berkomunikasi melalui jalur

transduksi sinyal yang kompleks pada sel pascasinaptik.

Acetylcholine (ACh) adalah neurotransmiter yang ditemukan pada banyak sinaps di seluruh

tubuh. Pada umunya, ia adalah transmitter eksitatorik, tetapi dapat bersifat inhibitorik

tergantung pada jenis molekul reseptor di membran neuron penerima. ACh banyak ditemukan

di daerah otak yang dinamakan hipokampus, di mana ia memiliki peranan penting dalam

pembentukkan memori baru.

Norephineprine (NE) adalah suatu neurotransmiter yang dihasilakan terutama oleh neuron di

batang otak. Dua obat yang terkenal, cocaine dan amphetamine, memperpanjang kerja NE

dengan memperlambat proses amilan kembalinya.

Neurotransmiter utama lainnya adalah gamma-aminobutyric acid (GABA). Substansi ini

adalah salah satu transmitter inhibitorik utama di sistem saraf.Sebagai contohnya obat

picrotoxin menghambat reseptor GABA dan menghasilakan kejang karena ( tanpa pengaruh

inhibisi GABA ) tidak ada control pergerakan otot.Sifat transkuilisasi (penenang) obat

tertentu yang digunakan untuk mengobati pasien penderita kecemasan berkaitan dengan

fasilitasi aktivitas inhibitorik GABA.

Neurotransmiter eksitatorik glutamate terdapat pada lebih banyak neuron sistem saraf pusat

dibandingkan transmiter lain. Terdapat sekurangnya tiga subtipe reseptor glutamate dan salah

satunya diduga memiliki peranan penting dalam proses belajar dan daya ingat. Reseptor ini

dinamakan reseptor NMDA yang mengambil nama zat kimia (N-methyl D-aspartate) yang

digunakan untuk mendeteksinya.

Neuromodulator merupakan zat selain neurotransmitter yang dikeluarkan dari membran

prasinaps ke celah sinaps, mampu memodulasi dan memodifikasi aktivitas neuron

pascasinaps. Neuromodulator dapat ditemukan bersama dengan neurotransmitter utama di

sebuah sinaps tunggal. Biasanya neuromodulator terdapat di dalam vesikel prasinaps yang

berbeda. Pelepasan neuromodulator ke celah sinaps tidak memberikan efek langsung pada

membran pascasinaps. Neuromodulator berperan menguatkan, memperpanjang, menghambat,

atau membatasi efek neurotransmitter utama di membrane pascasinaps. Neuromodulator

bekerja melalui sistem messenger kedua yang biasanya melalui transducer molecular, protein

G, dan mengubah respons reseptor terhadap neurotransmitter. Di daerah sistem saraf pusat

tertentu, berbagai neuron aferen yang berbeda dapat melepaskan beberapa neuromodulator

berlainan yang diambil oleh neuron pascasinaps. Susunan tersebut dapat menimbulkan

berbagai respon berbeda tergantung pada input dari neuron aferen.

Reseptor Neurotransmiter

Reseptor berupa protein kompleks transmembran yang sebagian menonjol ke lingkungan

ekstrasel dan bagian lain yang menonjol ke lingkungan intrasel. Reseptor neurotransmitter

menangkap neurotransmitter yang dilepaskan dan menyalurkan pesan yang dibawa

neurotransmitter ke intrasel. Reseptor tersebut mempunyai tempat pengikatan yang

multipel(binding site). Klasifikasi reseptor neurotransmitter:

1. Reseptor Ionotropik (ligand-gated ion channel)

Reseptor ionotropik merupakan transmitter-gated channels. Neurotransmitter berikatan

dengan reseptor yang menempel pada pintu masuk kanal ion dan menyebabkan kanal ion

terbuka. Reseptor ionotropik mempunyai aksi sangat cepat, waktu pengikatan

neurotransmitter pada reseptor dan respon sangat pendek, respon singkat.

2. Reseptor Neurotransmitter Kolinergik

Setiap neurotransmitter menimbulkan efek di membran postsinaptik bila berikatan dengan

reseptor spesifik. Dua neurotransmitter tidak akan berikatan Pada satu reseptor yang sama,

meskipun satu neurotransmitter dapat berikatan dengan reseptor yang berbeda. Hal ini disebut

sebagai subtipe reseptor. Asetilkolin bekerja pada dua subtipe reseptor yang berbeda. Satu

tipe berada di otot skeletal (nikotinik) dan tipe lain berada di otot jantung (muskarinik).

3. Reseptor nikotinik asetilkolin (Ach)

Reseptor ini berperan dalam penyaluran sinyal listrik dari suatu motor neuron ke serat saraf

otot. Asetilkolin yang dilepaskan oleh neuron motorik berdifusi ke membran plasma sel

miosit dan terkait pada reseptor asetilkolin. Hal ini menyebabkan terjadinya perubahan

konformasi reseptor dan akan menyebabkan kanal ion membuka. Pergerakan muatan positif

akan mendepolarisasi membran plasma yang menyebabkan kontraksi. Pembukaan kanal

hanya berlangsung sebentar meskipun asetilkolin masih menempel pada reseptor (periode

desensitisasi). Reseptor nikotinik asetilkolin yang matang terdiri atas 2 α, β, γ, dan δ. Berbeda

dari yang ada di otot, struktur reseptor nikotinik asetilkolin di neuron hanya terdiri atas

subunit α&β (α3β2).

4. Reseptor Muskarinik

Reseptor muskarinik yang terdapat pada otot jantung mempunyai subunit α3β2. Setelah

asetilkolin berikatan dengan reseptor muskarinik, timbul sinyal dengan mekanisme berbeda.

Misalnya, bila reseptor M1 atau M2 diaktifkan, reseptor ini akan mengalami perubahan

konformasi dan berinteraksi dengan protein G yang selanjutnya akan mengaktifkan

fosfolipase C. akibatnya terjadi hidrolisis fosfatidilinositol-(4,5)-bifosfate (PIP2) yang

menyebabkan peningkatan kadar Ca2+ intrasel. Selanjutnya kation ini akan berinteraksi

memacu atau menghambat enzim-enzim, menyebabkan hiperpolarisasi, sekresi, atau

kontraksi. Sebaliknya, aktivasi reseptor subtype M2 pada otot jantung memacu potein G yang

menghambat adenilsiklase dan mempertinggi konduksi K+ sehingga denyut jantung dan

kontraksi otot jantung menurun.

5. Amino Acid-Gated Channels

Amino Acid-Gated Channels memediasi sebagian besar transmisi cepat sinapsis di CNS

(Cerebral Nervous System). Fungsinya lebih terbatas yakni pada sistem sensorik, memori,

dan penyakit.

6. Reseptor GABAA

Reseptor GABAA mempunyai beberapa tempat pengikatan untuk berbagai neuromodulator.

Reseptor ini merupakan target yang baik untuk obat

7. Glutamate-Gated Channels

Reseptor agonis glutamate adalah AMPA (alpha-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-

propionic acid), NMDA (N-methyl D-aspartate), dan Kainate. AMDA dan NMDA berperan

dalam transmisi sinaps eksitator yang cepat di otak sedangkan KAINATE fungsinya belum

diketahui. AMPA-gated channels permeabel terhadap Na+ dan K+ dan tidak permeabel

terhadap Ca2+. Sedangkan reseptor NMDA permeabel terhadap Na+ ,K+dan Ca2+.

8. Reseptor metabotropik (G protein-coupled)

Metabotropik merupakan reseptor yang berikatan dengan neurotransmitter dan

membentuk second messenger sebagai salah satu jalur transduksi sinyal. Neurotransmitter

yang berikatan yakni amin biogenic (dopa, dopamine, serotonin, adrenalin, noradrenalin,

histamine), hormone peptide (angiotensin II, somastosin, TRH). Ligan yang berikatan bukan

dari golongan neurotransmitter adalah eikosanoid. Biasanya reseptor jenis ini merupakan

reseptor G-potein-coupled yang mempunyai 3 subunit (α, β, γ) dan memiliki 7 kompartemen.

9. Transduksi sinyal pada reseptor metabotropik G-protein-coupled

Pada keadaan inaktif, subunit α potein G mengikat GDP. Saat diaktivasi oleh reseptor G-

protein-coupled, GDP beruba menjadi GTP. Kemudian potein G akan terpecah menjadi Gα

(subunit GTP) dan Gβγ yang akan mengaktifkan protein efektor. Secara perlahan subunit Gα

akan melepas PO4 dari GTP sehingga berubah menjadi GDP yang menyebabkan aktifitas

berhenti.

E. Neuromuscular dan Otot Rangka

Setiap serabut saraf bermielin yang masuk ke otot rangka membentuk banyak cabang yang

jumlahnya tergantung pada ukuran unit motoriknya. Cabang akan berakhir pada otot rangka

di tempat yang disebut taut neuromuskular (neuromuscular junction) ataumotor-end-

plate. Sebagian besar serabut-serabut otot hanya dipersarafi oleh satu motor end-plate. Saat

mencapai serabut otot, saraf kehilangan selubung mielin dan pecah menjadi cabang-cabang

halus. Masing-masing saraf berakhir sebagai akson yang terbuka dan membentuk unsur

neural motor end-plate. Pada motor end-plate, permukaan serabut otot sedikit meninggi serta

membentuk unsur otot (sole plate). Elevasi terjadi akibat akumulasi sarkoplasma granular di

bawah sarkolema serta banyak inti dan mitokondria.

Akson terbuka yang melebar terletak pada alur permukaan serabut otot yang dibentuk oleh

lipatan sarkolema ke dalam (junctional fold = dasar alur dibentuk oleh sarkolema yang

membentuk lipatan-lipatan). Junctional fold berfungsi memperluas area permukaan

sarkolema yang terletak di dekat akson yang melebar. Di antara membran plasma

akson (aksolema ataumembran prasinaps) dan membran plasma serabut

otot (sarkolema atau membran pascasinaps) terdapat celah sinaps.

Saat potensial aksi mencapai membran prasinaps motor end-plate, kanal voltage-

gated Ca2+ terbuka dan Ca2+ masuk ke dalam akson. Hal ini menstimulasi penggabungan

vesikel sinaptik dengan membran prasinaps dan menyebabkan pelepasan asetilkolin ke celah

sinaps. Kemudian asetilkolin menyebar dan mencapai reseptor Ach tipe nikotinik di membran

pascasinaps junctional fold. Setelah pintu kanal terbuka, membran pascasinaps lebih

permeabel terhadap Na+ yang mengalir ke dalam sel-sel otot dan terjadi potensial lokal (end-

plate potential). Pintu kanal Ach permeabel terhadap K+ yang keluar dari sel namun dalam

jumlah yang lebih kecil. Jika end-plate potential cukup besar, kanal voltage-gated untuk

Na+ terbuka dan timbul potensial aksi yang menyebar sepanjang permukaan sarkolema.

Gelombang depolarisasi diteruskan ke serabut otot oleh sistem tubulus T menuju miofibril

yang kontraktil. Hal ini menyebabkan pelepasan Ca2+ dari retikulum sarkoplasma yang akan

menimbulkan kontraksi otot.

BAB III

KESIMPULAN

· Sel syaraf mengirim sinyal ke sel-sel lain sebagai gelombang elektrokimia yang berjalan

sepanjang serat tipis bernama akson, yang menyebabkan kimiawi bernama neurotransmitter

dilepaskan pada sambungan bernama sinapsis.

· Sinapsis terdiri dari dua jenis, listrik atau kimia. Sinapsis listrik membuat hubungan listrik

langsung antara sel syaraf, sementara sinapsis kimia jauh lebih banyak jenis maupun

fungsinya. Pada sinapsis kimia, sel yang mengirim sinyal disebut prasinaptik, dan sel yang

menerima sinyal disebut postsinaptik.

· Kedua daerah prasinaptik dan postsinaptik penuh dengan permesinan molekuler yang

membawa proses pensinyalan.

· Daerah prasinaptik mengandung sejumlah besar kendaraan bulat kecil yang disebut vesikel

sinaptik, dikemas dengan kimiawi neurotransmitter. Ketika terminal prasinaptik dirangsang

secara listrik, sekumpulan molekul yang tertempel di selaputnya teraktivasi, dan

menyebabkan isi vesikel dilepaskan ke ruang sempit antara selaput prasinaptik dan

postsinaptik yang disebut klep sinaptik. Neurotransmitter kemudian berikatan dengan

reseptor yang berada dalam selaput postsinaptik, menyebabkannya memasuki kondisi aktif.

Tergantung pada tipe reseptor, efek yang dihasilkan pada sel postsinaptik dapat berupa

perangsang, penghambat, atau pemodulasi dalam jalur yang lebih rumit. Sebagai contoh,

pelepasan neurotransmitter asetilkolin pada kontak sinaptik antara sebuah sel syaraf motorik

dan sebuah sel otot menyebabkan kontraksi cepat sel otot.

· Seluruh proses transmisi sinaptik terjadi hanya dalam pecahan milidetik, walaupun efek

pada sel postsinaptik dapat berlangsung lebih lama (bahkan tidak terbatas dalam kasus

dimana sinyal sinaptik membawa pembentukan jejak ingatan).

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad. (2009). Sinaps. Diakses pada tanggal 15 Oktober 2011

darihttp://poetracerdas.blogspot.com/2009/03/sinaps.html

Anonim. (2011). Pengantar Neuroscience. Diakses pada tanggal 15 Oktober 2011

darihttp://onbonsai.com/201108/pengantar-neuroscience.htm

Campbell, Reece, dan Mitchell. (2004). Biologi Jilid Lima. Jakarta: Erlangga

DeRobertis. (1975). Cell biology 6th edition. London: W.B. Saunders Company

Evy, Siscawati. (2011). Sistem Saraf. Diakses pada tanggal 15 Oktober 2011

darihttp://www.faktailmiah.com/2011/06/10/sistem-syaraf.html

Lita, Feriyawati . (2006). Anatomi Sistem Saraf . Diakses pada tanggal 15 Oktober 2011

dari library.usu.ac.id/download/fk/06001194.pdf

Lyriestrata, Anisa. (2010). Mekanisme Impuls Saraf. Diakses pada tanggal 15 Oktober 2011

dari http://www.medicinesia.com/kedokteran dasar/neurosains/mekanisme-impuls-saraf/

Ridwan. (2011). Saraf. Diakses pada tanggal 16 Oktober 2011

dariwww.sith.itb.ac.id/profile/pakAR/SARAF.pdf

Zullies, Ikawati. (2011). Dasar-dasar Farmakoterapi Sistem Saraf. Diakses pada tanggal 16

Oktober 2011 dari zulliesikawati.staff.ugm.ac.id/wp.../basic-of-cns-pharmacotherapy.pdf